
- •Позиционирование нуклеосом может контролировать доступность промоторов
- •Распределение нуклеосом на молекуле ДНК подчиняется определенным
- •Позиционирование нуклеосом на ДНК
- •Участки гиперчувуствительности к ДНК азе I (DHS) – места, свободные от нуклеосом как
- •Эритроид-специфичные DHSs
- •Расположение нуклеосом на ДНК определяется
- •АА, ТТ, ТА через каждые 10 пар (в местах контакта малой бороздки ДНК
- •DHS – участок гиперчувствительности к ДНКазе, экспериментально обнаруженный в определенных клетках
- •Существуют транскрипционные факторы, способные связываться с ДНК в составе нуклеосомы и стимулировать сборку
- •Свободный
- •NuRF
- •NuRF
- •NuRF
- •Расстояние между промотором и активаторным участком часто бывает достаточно большим. Тогда возникает два
- •факторы ремоделирования хроматина могут не только «открывать», но и «закрывать» промоторы. Это случается,
- •UBC4 активируется фактором теплового шока Hsf1.
- •Перемещение нуклеосомы в другую, даже более выгодную с энергетической точки зрения, позицию не
- •Присутствие нуклеосом на регуляторных последовательностях (например, на промоторах) может создать серьезные проблемы для
- •ATP-dependent chromatin remodeling complex
- •Под действием комплекса ремоделирования хроматина RSC I возникают нестабильные нуклеосомы, связывающие 180 п.н.
- •АТФазы факторов ремоделирования хроматина относятся к суперсемейству ДНК хеликаз,
- •механизм работы комплексов ремоделирования хроматина (реакция слайдинга, для которой достаточно собственно АТФазы
- •Эксперименты с использованием single molecule FRET показали, что ДНК перемещается относительно ядра нуклеосомы
- •связанная с нуклеосомой АТФаза ISWI взаимодействует с entry site, HSL-2 site и хвостом
- •active
- •РЕГУЛЯТОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭУКАРИОТИЧЕСКОГО ГЕНОМА
- •Регуляторные элементы геномного домена
- •CAGE – Cap Analysis of Gene Expression
- •Промоторы
- •В CpG островках расположено около 60% всех промоторов, в том числе абсолютное большинство
- •В тех промоторах, которые располагаются в CpG островках, большинство сайтов связывания транскрипционных факторов
- •DHS, unstable nucleosome
- •TATA-box, Inr, DPE and MTE
- •Впромоторах с несколькими TSS (CpG островки), после старта транскрипции присутствует ряд позиционированных нуклеосом.
- •Многие, а возможно и большинство промоторов работают двунаправленно
- •Set 1 - COMPASS– H3 K4 di- et tri-methylation; Set1- monomethylation Set 2
- •ЭНХАНСЕРЫ
- •энхансеры контролируют частоту транскрипционных пульсов
- •it has been estimated that there may be
- •В ходе дифференцировки появление типичных для энхансера модификаций (chromatin signature) обычно предшествует активации
- •Неработающие энхансеры в стволовых клетках, которые будут активированы по ходу дифференцировки
- •Позиции активных и потенциальных (репрессированных в данном типе клеток) энхансеров можно предсказать на
- •Создание особого хроматинового ландшафта на энхансерах может обеспечиваться рядом механизмов
- •Ферменты, вносящие, удаляющие и считывающие модификации гистонов на энхансерах
- •Энхансеры служат местами посадки РНК полимеразы II, которая синтезирует различные типы некодирующей РНК.
- •Существуют разные классы РНК, транскрибирующейся с энхансеров
- •Наряду с короткими двунаправленными транскриптами (eRNA), внутригенные энхансеры могут направлять и снтез протяженных
- •Промотор гена Mpg
- •Зачем нужна eRNA?
- •РНК-полимераза может служить “транспортным средством”, обеспечивающим
- •Подавление транскрипионной активности энхансера приводит к снижению уровня экспрессии активируемых этим энхансером генов
- •Привлечение к энхансеру гистондезацетилаз
- •Почему на энхансерах нет триметилирования Н3К4, хотя энхансеры транскрибируютсмя Pol II?
- •Супер-энхансеры

Позиции активных и потенциальных (репрессированных в данном типе клеток) энхансеров можно предсказать на основе анализа модификаций гистонов
Энхансер, активный в эмбриональных стволовых клетках
p300
H3K4me1
H3K27acet
работающие
энхансеры
неработающие
энхансеры
Энхансер, неактивный в эмбриональных стволовых клетках, но начинающий работать на более поздних стадиях развития
В ESC
p300
H3K4met1
H3K27me3

Создание особого хроматинового ландшафта на энхансерах может обеспечиваться рядом механизмов
1.Кооперативное связывание ряда транскрипционных факторов
2.Связывание транскрипционных факторов, которые узнают мишени на нуклеосомной ДНК
3.Привлечение коактиваторов, которые модифицируют гистоны и депонируют H3.3 и H2AZ
Хромодомен Tip60 специфически узнает H3K4 met1. Комплекс Tip60-p400 обеспечивает посадку и ацетилирование H2AZ

Ферменты, вносящие, удаляющие и считывающие модификации гистонов на энхансерах

Энхансеры служат местами посадки РНК полимеразы II, которая синтезирует различные типы некодирующей РНК.

Существуют разные классы РНК, транскрибирующейся с энхансеров
короткая двунаправленная РНК (eRNA)
Длинная однонаправленная РНК полиаденилированная или не полиаденилированная сплайсированная или не сплайси-
рованная
Дискриминация от lincRNA представляется проблематичной

Наряду с короткими двунаправленными транскриптами (eRNA), внутригенные энхансеры могут направлять и снтез протяженных транскриптов в направлении транскрипции гена. Эти, укороченные транскрипты правильно сплайсируются и полиаденелируются, но, как правило, не транслируются
Molecular Cell (2012), doi:10.1016/j.molcel. 2011.12.021
meRNA
(multiexonic enhancer RNA)
R1-R4 – консервативные фрагменты, включающие участки гипечувствительности к ДНКазе I и эритроид-специфичные энхансеры. Ген Nprl3 не является эритроид-специфичным

Промотор гена Mpg
Промотор гена Nprl3
Старт альтернативного транскрипта на R3 энхансере не содержит H3K4me3

Зачем нужна eRNA?
никакого функционального значения
важен процесс транскрипции, продукт не важен
важен продукт (eRNA)

РНК-полимераза может служить “транспортным средством”, обеспечивающим
распространение активационных сигналов от LCR к промоторам индивидуальных генов
Travers, 1999
